CN201716254U - 混凝土渗透性测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土渗透性测试装置,包括土工三轴仪,还包括压力容腔、加压帽、透水石、上游水管和下游水管,压力容腔呈圆筒状,测试的混凝土试样设于压力容腔中部,测试的混凝土试样外侧套设有橡皮膜,该试样上端设有上透水石,试样下端设有下透水石,上透水石和下透水石位于压力容腔内,上透水石上端设有加压帽,加压帽上端与土工三轴仪的压杆相接触,上游水管穿过加压帽与上透水石上端面接触,下游水管前端与下透水石相接触。本混凝土渗透性测试装置,结构简单,只需对普通土工三轴试验机稍作变动,设置压力容腔、透水石和橡皮膜,可实现用瞬态压力脉冲法来测试部分混凝土的渗透特性,使用方便,成本低,便于普通用途的混凝土渗透特性测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑工程仪器设备,特别涉及建筑材料渗透测试装置,具体是一种混凝土渗透性测试装置。
背景技术
渗透性是孔隙和裂隙介质的一种重要性质。混凝土作为一种人工材料,其渗透系数分布的范围超过10个数量级。一般说来,现在的坝体、河岸等工程都用混凝土作为防护工程材料,在考虑其强度和变形的同时,其渗透性也不容忽视。混凝土作为一种低渗透性的介质,实验室内测试的方法有恒流泵法、压力震荡法和瞬态压力脉冲法等。瞬态压力脉冲法是通过测量试样两端压力容器的压强变化来获得渗透率。经过二三十年的发展,这种方法已经成为测试低渗透介质渗透特性的重要试验方法。现有的混凝土渗透性测试装置其结构较为复杂,成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种混凝土渗透性测试装置,所述的这种混凝土渗透性测试装置要解决现有技术中混凝土测试装置结构复杂、成本高的技术问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:包括土工三轴仪,该混凝土渗透性测试装置还包括压力容腔、加压帽、透水石、上游水管和下游水管,压力容腔呈圆筒状,测试的混凝土试样设于压力容腔中部,测试的混凝土试样外侧套设有橡皮膜,该试样上端设有上透水石,试样下端设有下透水石,上透水石和下透水石位于压力容腔内,上透水石上端设有加压帽,加压帽上端与土工三轴仪的压杆相接触,上游水管穿过加压帽与上透水石上端面接触,下游水管前端与下透水石相接触。
土工三轴仪的法兰盘与其底座之间设有密封圈。
本实用新型和已有技术相比,其效果是积极和明显的。本混凝土渗透性测试装置,结构简单,只需对普通土工三轴试验机稍作变动,设置压力容腔、透水石和橡皮膜,即可以实现用瞬态压力脉冲法来测试部分混凝土的渗透特性,使用方便,成本低,便于普通用途的混凝土渗透特性测试。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示,在本实施例中,该实用新型装置包括土工三轴仪1,该混凝土渗透性测试装置还包括压力容腔2、加压帽3、透水石、上游水管6和下游水管7,压力容腔2呈圆筒状,测试的混凝土试样8设于压力容腔2中部,测试的混凝土试样外侧套设有橡皮膜,该试样上端设有上透水石4,试样下端设有下透水石5,上透水石4和下透水石5位于压力容腔2内,上透水石4上端设有加压帽3,加压帽3上端与土工三轴仪的压杆12相接触,上游水管6穿过加压帽3与上透水石4上端面接触,下游水管7前端与下透水石5相接触。土工三轴仪的法兰盘13与其底座14之间设有密封圈。
采用本实用新型测试混凝土渗透特性的方法,其包括混凝土试样的制备、混凝土试样的安装、相关参数的测试和渗透系数的计算四个步骤:
(1)混凝土试样的制备:选定需要研究的对象,采取需要测试的混凝土,经过钻切磨工序,制成圆柱状试样,其尺寸一般为Φ39.1×80(mm)和Φ61.8×125(mm),如果混凝土较致密,试样的高度可适当减小。
(2)混凝土试样的安装:取已经制好的试样,用承膜筒把橡皮膜套在试样外,把试样安装在相应尺寸的压力室内,试样上下装上合适尺寸的透水石,上部安装和反压水管相连的加压帽。把压力室装在三轴仪上,下部放置好密封圈密封止水,保证法兰盘底部和底座连接紧密。上部压杆和加压帽紧密接触。
(3)相关参数的测试:在渗透试样进行前,先通过相关技术手册查得试验的水的粘滞系数、流体的压缩系数、矿物基质的压缩系数,用试验测试试样的孔隙度和有效压缩系数。试验过程应测试的参数包括:试样的截面积和长度,上下游压力随时间变化的曲线。试样的截面积和长度在制样时就已经确定,试样前用游标卡尺测量其长度和直径就可确定。试验时先用反压提供一压力作为上游压力,用测试孔隙水压力的传感器测试稳定后的压力作为下游压力;然后提高反压压力,到预定压力后关闭反压注水阀,观测记录上游压力(反压压力表)和下游压力(孔隙水压力传感器)随时间的变化关系。
(4)渗透系数的计算:已知材料和流体的性质常数,根据试样上、下游压力随着时间变化的实测结果:
P(0,t)=Pd(t) t≥0
P(l,t)=Pu(t) t≥0
由下式反算出渗透系数
上式中:P为试样内地空隙压力;Pd为试样下游的压力;Pu为试样上游的压力;x为距下游端面的距离;t为时间;l为试样的长度;k为渗透系数;μ为水的粘滞系数;Ss为比贮留率。
Claims (2)
1.一种混凝土渗透性测试装置,包括土工三轴仪,其特征在于:该混凝土渗透性测试装置还包括压力容腔、加压帽、透水石、上游水管和下游水管,压力容腔呈圆筒状,测试的混凝土试样设于压力容腔中部,测试的混凝土试样外侧套设有橡皮膜,该试样上端设有上透水石,试样下端设有下透水石,上透水石和下透水石位于压力容腔内,上透水石上端设有压力帽,加压帽上端与土工三轴仪的压杆相接触,上游水管穿过加压帽与上透水石上端面接触,下游水管前端与下透水石相接触。
2.如权利要求1所述的混凝土渗透性测试装置,其特征在于:土工三轴仪的法兰盘与其底座之间设有密封圈。
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